DEGRADASI FOTOKATALITIK SURFAKTAN NaLS (Natrium Lauril
Sulfat) DENGAN KOMBINASI REAGEN FENTON DAN TiO2
SKRIPSI
JEFRI FINGKY PRISTANTHO
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA
ii
DEGRADASI FOTOKATALITIK SURFAKTAN NaLS (
Natrium Lauril
Sulfat
) DENGAN KOMBINASI REAGEN FENTON DAN TiO
2SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia
Pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Disetujui oleh :
Pembimbing I,
Pembimbing II,
iii
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI
Judul
: Degradasi Fotokatalitik Surfaktan NaLS (
Natrium Lauril
Sulfat
) Dengan Kombinasi Reagen Fenton dan TiO2
Penyusun
: Jefri Fingky Pristantho
NIM
: 080710126
Tanggal Sidang : 18 Juli 2011
Disetujui oleh :
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Drs. Hamami, M.Si
Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc
NIP. 19631211 199102 1 002 NIK. 139 090 961
Mengetahui,
Ketua Program Studi S-1Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam
lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi
kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya
sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan
kuasaNya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan naskah skripsi
dengan judul ” Degradasi Fotokatalitik Surfaktan NaLS (Natrium Lauril Sulfat) Dengan Kombinasi Reagen Fenton dan TiO2”dengan lancar dan tepat
waktu. Naskah skripsi ini dibuat dalam rangka memenuhi persyaratan akademis pendidikan sarjana sains dalam bidang kimia Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk meraih
gelar Sarjana Sains di Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Airlangga Surabaya,
Pada kesempatan ini, penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Drs. Hamami, M.Si selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan, saran, dan nasihat dalam penyusunan naskah skripsi ini.
2. Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah
membimbing dan membantu dalam penyusunan naskah skripsi ini.
3. Dr. Muji Harsini, M.Si selaku dosen wali yang banyak memberikan
informasi dan saran kepada penulis dalam permasalahahan akademik.
4. Drs Yusuf Syah, M.S selaku dosen penguji 1 yang telah memberikan
informasi dan saran kepada penulis hingga selesainya naskah skripsi ini.
5. Dr Sri Sumarsih, M.Si selaku dosen penguju II yang telah memberikan
v
6. Para dosen dan karyawan Departemen Kimia Universitas Airlangga, Pak
Giman, Mas Rohadi, Pak Damam, Pak Kamto, Mas Fendy, Mas Erwin dan
Mbak Andri yang telah memberikan ilmu dan dukungan yang sangat
membantu penulis selama masa-masa perkuliahan.
7. Kedua orang tua, bapak dan ibu yang telah memberikan semangat dan
dukungan doa.
8. Teman seperjuangan gang mawar (Arief, Dhanang, Suhar, Rio) yang
banyak memberikan semangat, dukungan, dan doa.
9. Teman ngelab degradasi (Mas Amin’ 06, Daru, Aulia, Vanda, Ika dan
Itus).
10. Teman-teman angkatan 2007 yang telah memberikan bantuan dan
semangat dalam penyusunan naskah skripsi ini.
11. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian naskah skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam
penyusunan naskah skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik
dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan penulisan naskah skripsi
ini agar bermanfaat bagi semua pihak.
Surabaya, Juli 2011
Jefri Fingky P, 2011, Degradasi Fotokatalitik Surfaktan NaLS (Natrium Lauril
Sulfat) Dengan Kombinasi Reagen Fenton dan TiO2. Skripsi ini dibawah
bimbingan Drs. Hamami, M.Si. dan Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc., Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
vi
ABSTRAK
Telah dilakukuan penelitian degradasi fotokatalitik surfaktan NaLS
(Natrium Lauril Sulfat) dengan kombinasi reagen Fenton dan TiO2. Proses
degradasi dilakukan dalam suatu reaktor tertutup yang disinari 3 buah Lampu UV 8 watt. Larutan NaLS dengan TiO2 dan (Fe2+/H2O2), disinari dengan lampu UV
selama waktu optimum 3 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan adanya sinar UV larutan NaLS dapat didegradasi, namun sangat lambat. Saat diberi penambahan TiO2 dan fenton proses degradasi lebih efektif, yaitu
menghasilkan persen degradasi untuk massa TiO2 (0,1250 gram) sebesar 32,64 %
dan untuk fenton (10:10 ppm) sebesar 43,82 %.. Saat dilakukan penggabungan antara TiO2dengan fenton maka proses degradasi lebih efektif yaitu menghasilkan
nilai persen degradasi sebesar 59,62 %. Pada pengaturan pH didapat pH optimum sebesar 7 dengan nilai persen degradasi 68,82 %. Nilai orde reaksi ½.
Jefri Fingky P, 2011, Photocatalytic Degradation of NaLS Surfactan With Combination Reagent Fenton and TiO2. Script was under consulted by Drs.
Hamami, M.Si. and Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc M.Sc., Chemistry Department, Faculty of Science and Technology of Airlangga University.
vii
ABSTRACT
Photocatalytic degradation of NaLS surfactan with combination reagent fenton and TiO2 has been studied. The photodegradation process was carried out
in a closed reactor equipped with three UV lamps 8 watt (Yumiko T8). NaLS solution, TiO2 powder and fenton (Fe2+/H2O2) irradiated with UV light while
stiring with magnetic stirrer during the optimum time of 3 hours. The research results showed that the presence of UV light can degrade NaLs solution, but very slow. When given the addition of TiO2 and Fenton degradation process more
effective, the percentage of degradation of degradation of TiO2 (0,1250 gram)
32,64 % and Fenton (10:10 ppm) 43,82 %.. When the combination TiO2 with
fenton degradation process is more effective then the yield value of 59,62 %. Optimum pH value of 7 with percent degradation 68,82 %. The reaction order value ½.
v
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fotokatalisis ... 2.2 Fotodegradasi ... 2.3 Semikonduktor ... 2.4 TiO2...
2.5 Mekanisme Fotokatalitik Semikonduktor TiO……….... 2.6 Reagen Fenton ... 2.12 Spektrofotometri UV-Vis ……… 2.13 Spektroskopi Infra merah ……….. 2.10 Kinetika kimia ...
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat ... 3.2 Bahan dan Alat Penelitian ... 3.2.1 Bahan-bahan ... 3.2.2 Alat-alat ... 3.3 Diagram Alir Penelitian ... 3.4 Prosedur kerja ...
v
3.4.1 Pembuatan larutan H2SO41 N dan 6 N ...
3.4.2 Pembuatan larutan HCl 0,1 M... 3.4.3 Pembuatan larutan NaOH 1 N ………... 3.4.4 Pembuatan larutan NaOH 0,1 M ………... 3.4.5 Pembuatan larutan indikator phenolphtalen... 3.4.6 Analisis katalis TiO2dengan XRD ...
3.4.7 Pembuatn larutan metilen blue……….. 3.4.8 Pembuatan larutan pencuci ………... 3.4.9 Pembuatan larutan Fe2+... 3.4.10 Pembuatan larutan H2O2… ………
3.4.11 Pembutan Reagen Fenton ……….. 3.4.12 Pembuatan larutan induk NaLS 100 ppm ... 3.4.13 Pembuatan larutan NaLS 5 ppm ... 3.4.14 Pembuatan larutan standar NaLS ………... 3.4.15 Metode MBAS ( Metilen Blue Active Substances) …….. 3.4.16 Penentuan panjang gelombang maksimum NaLS ……… 3.4.17 Pembuatan kurva standar NaLS ……….. 3.4.18 Penentuan waktu optimum degradasi larutan
NaLS………... 3.4.19 Penentuan banyaknya TiO2untuk proses degradasi...
3.4.20 Optimasi Fenton pada degradasi NaLS……….. 3.4.21 Penentuan Gabungan optimasi fenton dengan
penambahan TiO2pada degradasi NaLS ………..
3.4.22 Penentuan pH optimum degradasi larutan
NaLS……….. 3.4.23 Uji gugus fungsi NaLS dengan Spektroskopi
Inframerah………..
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakterisasi TiO2………
4.2 Panjang Gelombang Maksimum Larutan NaLS ………. 4.3 Penentuan Kurva Standar NaLS……… 4.4 Penentuan Waktu Optimum Degradasi NaLS Larutan NaLS …….. 4.5 Optimasi Massa TiO2terhadap degradasi NaLS………...
4.6 Optimasi Reagen Fenton terhadap Degradasi NaLS………. 4.7 Penentuan Gabungan TiO2dan penambahan fenton pada
degradasi NaLS ……….. 4.8 Penentuan pH optimum degradasi larutan NaLS……….. 4.9 Penentuan Orde Reaksi Degradasi NaLS dengan Gabungan
optimum massa TiO2 dan penambahan Fenton ………...
4.10 Gugus yang terdegradasi pada NaLS dengan uji IR ………..
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
v
DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Tabel Halaman
4.1
4.2
Data absorbansi larutan NaLS pada berbagai konsentrasi …
Nilai R2orde reaksi………
35
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar Judul Gambar Halaman
2.1 Jenis zat padat berdasarkan pita energi ... 6
2.2 Kristal TiO2 ……… 8
2.3 Struktur kristal Rutile (A), Anatase (B), dan Brookite (C) .. 9
2.4 Struktur umum deterjen ………... 12
2.5 Struktur surfaktan secara skematik……….. 15
2.6 Struktur Natrium Lauryl Sulfat ……… 17
2.7 Kondisi Bragg untuk difraksi sinar-X... 18
3.1 Reaktor Fotokatalisis... 24
4.1 Mekanisme reaksi NaLS dengan metilen biru ... 34
4.2 Panjang Gelombang Maksimum NaLS... 35
4.3 Kurva Standar NaLS... 36
4.4 Grafik hubungan antara % degradasi terhadap waktu degradasi ... 37
4.5 Grafik hubungan antara massa TiO2dengan % degradasi.... 38
4.6 Grafik hubungan antara perbandingan Fenton dengan % degradasi……… 40
4.7 Penentuan pH optimum degradasi larutan NaLS …………. 43
4.8 Spektra IR NaLS sebelum didegradasi………. 46
xi
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul lampiran
1 Difraktogram XRD TiO2
2 Panjang gelombang maksimum NaLS
3 Optimasi waktu degradasi larutan NaLS
4 Degradasi NaLS pengaruh massa TiO2.
5 Degradasi NaLS 5 ppm oleh berbagai perbandingan Reagen
Fenton
6 Degradasi NaLS oleh Gabungan TiO2dan Fenton
7 Degradasi NaLS pada variasi pH
8 Menentukan orde reaksi degradasi NaLS oleh gabungan massa TiO2
dan penambahan reagen fenton
